Você sabia que, segundo a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), cerca de 33% dos solos do mundo estão degradados? E que grande parte dessa degradação poderia ser prevenida ou “revertida” com práticas agrícolas que considerassem a biologia do solo?!

A saúde do solo é um dos pilares fundamentais para a produtividade agrícola e a sustentabilidade ambiental. No entanto, as análises de solo tradicionais se concentravam apenas nos aspectos químicos e físicos, negligenciando a rica biodiversidade que vive nele e que desempenha papéis fundamentais na manutenção da sua qualidade.

Diante da necessidade de integrar a dimensão biológica nas análises de solo para promover um manejo mais sustentável nos sistemas de produção de grãos e outras culturas, surgiu a tecnologia BioAS, desenvolvida pela Embrapa. Com o objetivo de fornecer uma análise mais completa e precisa da saúde do solo, a BioAS se destaca por incorporar a bioanálise como uma ferramenta de manejo do solo.

Mas o que é exatamente essa tecnologia? Como ela funciona? E como pode beneficiar os agricultores e o meio ambiente? Vamos explorar essas questões ao longo deste artigo.

Boa leitura!

O que é a BioAS e para que serve essa análise? 

A BioAS, sigla para “Bioanálise de Solo“, é uma tecnologia inovadora e recente (lançada em julho de 2020) desenvolvida pela pesquisadora Ieda Mendes e sua equipe da Embrapa, que visa integrar a biologia nas análises de solo.

Ao contrário das análises tradicionais de rotina, que se concentram nos aspectos físicos e químicos do solo, a BioAS introduz parâmetros biológicos (atividades das enzimas β-glicosidase e da arilsulfatase),  para fornecer uma visão mais holística da saúde do solo.

Esses indicadores biológicos são fundamentais para entender a real capacidade do solo de suportar culturas agrícolas, uma vez que microrganismos desempenham papéis significativos na ciclagem de nutrientes, na decomposição da matéria orgânica e na formação da estrutura do solo, principalmente nas condições tropicais e subtropicais do Brasil.

Além disso, a tecnologia BioAS serve como uma ferramenta de monitoramento contínuo, permitindo que agricultores e técnicos identifiquem problemas de degradação do solo de forma mais precoce e tomem medidas corretivas mais assertivas.

O que caracteriza um solo saudável? Por que e como a BioAS está ligada à saúde do solo?

Um solo “saudável” ou “com vida” é aquele capaz de sustentar plantas, animais e microrganismos de forma equilibrada e contínua, mantendo sua capacidade de regeneração e prestação de serviços ecossistêmicos.

Os principais atributos de um solo saudável incluem:

• Estrutura física adequada: que permita a infiltração e retenção de água, aeração e enraizamento das plantas;
• Equilíbrio químico: disponibilidade de nutrientes essenciais, ausência de toxinas e um pH favorável ao desenvolvimento das culturas;
• Diversidade biológica: presença de uma ampla variedade de microrganismos, insetos e outras formas de vida que participam de processos como a decomposição da matéria orgânica e a ciclagem de nutrientes.

A BioAS tecnologia de bioanálise está diretamente ligada à saúde do solo porque avalia a presença e a atividade de enzimas-chave do ciclo do carbono e enxofre, que são indicadores chave da sua qualidade.

Um solo biologicamente ativo tende a ser mais resiliente e capaz de manter a produtividade ao longo do tempo.

Além disso, solos com alta diversidade biológica são menos propensos a pragas e doenças, reduzindo a necessidade de intervenções químicas.

Vantagens do BioAs

Uma das principais vantagens da tecnologia BioAS é sua capacidade de detectar mudanças nas características do solo ao longo do tempo.

Através de uma análise detalhada dos parâmetros biológicos, é possível identificar alterações na saúde do solo, permitindo que os produtores adotem práticas de manejo mais eficazes antes que os problemas se tornem graves.

Esse monitoramento contínuo é importante para manter a produtividade e a sustentabilidade agrícola.

BioAS também facilita a compreensão da relação entre a produtividade das culturas e a matéria orgânica presente no solo. A presença de matéria orgânica é um indicador da saúde do solo, influenciando diretamente a capacidade do solo de reter água e nutrientes.

Ao avaliar essa relação, os produtores podem ajustar suas práticas de manejo para otimizar a produtividade, mantendo um equilíbrio saudável entre a extração de nutrientes e a reposição de matéria orgânica.

Quais parâmetros são avaliados na BioAs?

A Bioanálise de Solo (BioAS) avalia especificamente a atividade de duas enzimas fundamentais para a saúde do solo:

• Atividade da β-glicosidase: Esta enzima está relacionada à decomposição da matéria orgânica e ao ciclo do carbono. Sua atividade indica a capacidade do solo de decompor compostos orgânicos e liberar glicose, um processo essencial para a nutrição das plantas.
• Atividade da arilsulfatase: Esta enzima está associada à mineralização do enxofre orgânico, transformando-o em formas disponíveis para as plantas. A atividade da arilsulfatase é um indicador importante da saúde biológica do solo, especialmente no que se refere ao ciclo do enxofre.

As enzimas arilsulfatase e β-glicosidase possuem uma estreita relação com a matéria orgânica do solo (Figura 3) e se destacam por sua alta sensibilidade em detectar alterações no solo em função dos diferentes sistemas de manejo.

Essas enzimas são reconhecidas por sua precisão, sensibilidade e facilidade de determinação analítica, tornando-se ideais para a rotina de solos em laboratórios comerciais. Elas também possuem a vantagem de não serem influenciadas pela aplicação de adubos e calcário, o que as torna indicadores robustos e confiáveis para a avaliação da saúde do solo.

Explicando o IQS – Índice de Qualidade do Solo

O Índice de Qualidade do Solo (IQS_FERTIBIO) é uma métrica desenvolvida para integrar diferentes parâmetros biológicos, químicos e físicos em um único valor, facilitando a interpretação dos resultados da análise de solo.

O IQS_FERTIBIO pode ser decomposto em dois subíndices: o índice de qualidade biológica do solo (IQS_biológico) e o índice de qualidade química do solo (IQS_químico).

O IQS_biológico é calculado a partir dos dados coletados durante a bioanálise, como a atividade das enzimas arilsulfatase e β-glicosidase (que indicam a capacidade de ciclagem de nutrientes ou Função F1) enquanto o IQS_químico é obtido a partir dos dados químicos de fertilidade do solo, como matéria orgânica e CTC potencial (que indicam a capacidade solo de armazenar nutrientes ou Função F2), acidez e suprimento de bases e fósforo (que indicam a capacidade de suprir nutrientes, ou Função F3), conforme indicado na Figura 4.

Os valores de IQS_FERTIBIO variam de 0 a 1, sendo que quanto mais próximo de 1 melhor o desempenho da função (índices das funções F1, F2 e F3) ou a qualidade do solo.

O desempenho dessas três funções é mensurado pelos indicadores obtidos nas análises químicas e biológicas do solo, os quais são individualmente interpretados por meio de algoritmos definidos conforme a textura do solo.

Todos esses cálculos são realizados com a utilização do Módulo de Interpretação da Qualidade do Solo (MIQS) da tecnologia BioAS, desenvolvido pela Embrapa Cerrados em parceria com a Embrapa Agrobiologia.

O resultado é um valor numérico que pode ser comparado ao longo do tempo para monitorar a evolução da qualidade do solo.

O IQS permite que agricultores e técnicos avaliem rapidamente o estado de saúde do solo e tomem decisões informadas sobre o manejo.

Como coletar e preparar uma amostra para bioanálise do solo?

A coleta de amostras de solo é uma etapa crítica para garantir a precisão dos resultados da BioAS.

Aqui estão as etapas principais:

1 – Escolha do local de coleta: identifique áreas representativas da lavoura. Evite locais anômalos, como áreas de declive ou depressão.

2 – Quando coletar: o solo deve ser coletado após a colheita das lavouras.

3 – Profundidade de amostragem: para a maioria das análises, a camada superficial (0-10 cm) é a mais relevante, pois é onde ocorre a maior atividade biológica.

4 – Quantidade de solo: coleta-se uma quantidade suficiente para realizar todas as análises. Geralmente, 500g a 1kg de solo é adequado.

5 – Homogeneização da amostra: misture bem o solo coletado para obter uma amostra representativa.

6 – Armazenamento e envio: mantenha as amostras em condições adequadas para evitar alterações na atividade biológica, como manter o solo em um local fresco e enviá-lo rapidamente ao laboratório.

Onde é possível consultar quais laboratórios realizam a Bioanálise do solo (BioAS)? 

Atualmente, diversos laboratórios no Brasil estão capacitados para realizar a bioanálise de solo utilizando a tecnologia BioAS.

A Embrapa mantém uma lista atualizada desses laboratórios, que pode ser consultada em seu site oficial.

Esses laboratórios seguem protocolos rigorosos para garantir a precisão e a confiabilidade dos resultados.

Como interpretar uma análise de BioAS?

A interpretação dos resultados da BioAS deve ser feita considerando os valores de referência estabelecidos para cada parâmetro avaliado.

Os índices obtidos, como o IQS, podem ser comparados com benchmarks regionais ou históricos para determinar se o solo está em boas condições ou se necessita de intervenções.

Além disso, é importante considerar as condições específicas da área analisada, como o tipo de cultura, o histórico de uso do solo e as condições climáticas.

A análise BioAS classifica a qualidade do solo em cinco faixas, de “Muito Baixo” (0 a 0,20) a “Muito Alto” (0,81 a 1,00), utilizando uma escala cromática que facilita a interpretação dos resultados.

Essa classificação permite aos produtores identificarem o estado de saúde do solo de forma clara, destacando parâmetros como a atividade biológica, a matéria orgânica e a ciclagem de nutrientes.

Solos classificados como “Muito Baixo” ou “Baixo” (0,21 a 0,40) requerem intervenções imediatas, enquanto aqueles em faixas “Médio” (0,41 a 0,60), “Alto” (0,61 a 0,80) e “Muito Alto” indicam condições favoráveis, sugerindo a manutenção ou melhoria das práticas de manejo.

Essa categorização simplificada ajuda os produtores a tomar decisões informadas sobre as práticas agrícolas, promovendo a sustentabilidade e a produtividade. A ferramenta BioAS se mostra valiosa para o monitoramento contínuo da saúde do solo, garantindo que os recursos sejam utilizados de forma eficiente e que a qualidade do solo seja preservada ou aprimorada ao longo do tempo.

Na análise BioAS, as cores utilizadas na escala cromática têm significados específicos que facilitam a interpretação dos resultados:

• Solos classificados como “Alto” (0,61 a 0,80) e “Muito Alto” (0,81 a 1,00) são representados em verde, indicando uma condição favorável e saudável do solo.
• A cor amarela é utilizada para a faixa “Médio” (0,41 a 0,60), sinalizando uma condição intermediária, que requer atenção, mas não necessariamente ação imediata.
• Já os solos classificados como “Muito Baixo” (0 a 0,20) aparecem em vermelho, alertando para uma condição crítica que necessita de intervenções urgentes para evitar a perda de produtividade.

Um exemplo de análise interpretada pela tecnologia da bioanálise do solo é apresentado na Figura 5.

Quais as perspectivas futuras de melhoria de manejo com a utilização do BioAS?

O uso da BioAS abre novas possibilidades para o manejo sustentável do solo. Ao incorporar parâmetros biológicos nas análises, os agricultores podem adotar práticas de manejo mais precisas e sustentáveis, que não só mantêm a produtividade, mas também melhoram a saúde do solo a longo prazo.

Futuras inovações na tecnologia BioAS podem incluir a automação de processos de coleta e análise, bem como a integração com sistemas de monitoramento contínuo, como sensores e plataformas digitais. Isso permitirá um monitoramento ainda mais preciso e em tempo real da saúde do solo, facilitando a tomada de decisões rápidas e informadas.

Outros métodos de avaliação

Além da BioAS, existem outras abordagens inovadoras para a análise do solo, como a análise metagenômica.

A análise metagenômica do solo permite a identificação e quantificação de todo o material genético presente no solo, oferecendo uma visão detalhada da diversidade microbiana e das funções ecológicas desempenhadas pelos microrganismos.

 Ao sequenciar o DNA de comunidades microbianas diretamente do solo, essa técnica revela a presença de espécies que não podem ser cultivadas em laboratório, fornecendo informações valiosas sobre a complexidade e a saúde do ecossistema do solo.

Assim, enquanto a BioAS foca em indicadores biológicos específicos e diretos, a análise metagenômica complementa essa abordagem, oferecendo uma compreensão ainda mais profunda das interações biológicas no solo e suas implicações para a produtividade agrícola e a sustentabilidade ambiental.

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Conclusão

A tecnologia BioAS representa um avanço significativo na forma como avaliamos e compreendemos a saúde do solo. Ao integrar parâmetros biológicos nas análises tradicionais, ela oferece uma visão mais completa e precisa das condições do solo, permitindo que agricultores e técnicos tomem decisões mais informadas e sustentáveis.

Com a capacidade de identificar precocemente sinais de degradação e promover práticas de manejo que beneficiam tanto a produtividade quanto a saúde ecológica, a BioAS se torna uma ferramenta essencial para o futuro da agricultura.

À medida que a demanda por alimentos e a pressão sobre os recursos naturais aumentam, soluções como a BioAS são fundamentais para garantir a sustentabilidade da produção agrícola.

O futuro da tecnologia promete ainda mais inovações, tornando a gestão do solo uma prática cada vez mais eficiente, sustentável e alinhada com os princípios da agroecologia. Portanto, adotar a BioAS não é apenas uma escolha inteligente, mas uma necessidade para qualquer agricultor comprometido com o sucesso a longo prazo de suas culturas e a preservação do meio ambiente.

Referências

ANGHINONI, G.; ANGHINONI, F.; TORMENA, C. A.; BRACCINI, A. L.; MENDES, I. C.; ZANCANARO, L.; LAL, R. Conservation agriculture strengthen sustainability of Brazilian grain production and food security. Land Use Policy, v. 108, p. 105591, 2021. DOI: https://doi. org/10.1016/j.landusepol.2021.105591.

BANDICK, A. K; DICK, R. P. Field management effects on soil enzyme activities. Soil Biology and Biochemistry, v. 31, p. 1471-9, 1999. DOI: doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00051-6.

MENDES, I. C.; SOUSA, D. M. G.; REIS JUNIOR, F. B. Bioindicadores de qualidade de solo: dos laboratórios de pesquisa para o campo. Cadernos de Ciência e Tecnologia, v. 32, p. 191-209, 2015.

MENDES, I. C.; SOUSA, D. M. G.; REIS JUNIOR, F. B.; LOPES, A. A. C. Indicadores de qualidade biológica para manejo sustentável de solos arenosos. Boletim Informativo da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v. 44, p. 20-25, 2018.

MENDES, I. C.; SOUSA, D. M. G.; REIS JUNIOR, F. B.; KAPPES, C.; ONO, F. B.; SEMLER, T. D.; ZANCANARO, L.; LOPES, A. A. C. Qualidade biológica do solo: por que e como avaliar. Boletim de Pesquisa da Fundação MT, v. 1, p. 98-105, 2017.

MENDES, I. C.; SOUSA, D. M. G.; REIS JUNIOR, F. B.; LOPES, A. A. C.; SOUZA, L. M. Bioanálise de solo: aspectos teóricos e práticos. Tópicos em Ciência do Solo, v. 10, p. 399-462, 2019a.

MENDES, I. C.; SOUZA, L. M.; SOUSA, D. M. G.; LOPES, A. A. C.; REIS JUNIOR, F. B.; LACERDA, M. P. C.; MALAQUIAS, J. V. Critical limits for microbial indicators in tropical Oxisols at post-harvest: The FERTBIO soil sample concept. Applied Soil Ecology, v. 139, p. 85-93, 2019b. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.02.025.

MENDES, I.C.; CHAER, G.M.; SOUSA, D. M. G.; REIS JUNIOR, F. B.; DANTAS, O.D.; OLIVEIRA, M.I.L.; LOPES, A.A.C.; SOUZA, L.M. Bioanálise de solo: a mais nova aliada para a sustentabilidade agrícola. Informações Agronômicas NCPT, nº 8, 2020. Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1128778/bioanalise-de-solo-a-mais-nova-aliada-para-a-sustentabilidade-agricola/. Acesso em: 16 Ago. 2024.

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